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如何判断一个地方的太阳能资源

 

开发光伏电站项目,太阳能资源条件应该是投资商最关心的前提条件之一。因为光伏发电是靠天吃饭,太阳能资源条件直接决定了你的项目收益。那应该如何判断一个地方的太阳能资源呢?

  一、太阳能辐射数据的来源

  太阳能资源数据的来源有很多,所付出的成本也不尽相同。因此,我一直认为,在不同阶段,可以选用不同的资源数据。按项目的进展阶段谈一下太阳能资源的评价吧。

  1、前期选址阶段

  在决定在某地投资光伏前,业主必定要先粗略地判断一下当地的资源条件是否能保证项目盈利。大多数业主在这个时候是没有什么经费的,没有购买资源数据的钱。因此,就必须借助一些免费的数据,比如卫星数据。

  目前,比较常用的卫星数据就是NASA和Meteonorm.通过项目的经纬度坐标,可以免费读取场址或附近的总辐射量数据。利用这个资源数据和当前光伏电站的基本造价,就可以粗略的估计出项目的收益来。虽然是一个比较粗的数,但是否值得继续投入精力往下做,应该心里有数了。

  还有很多其他的方法。1)现在很多网站提供光伏电站收益速测的软件,只要你输入地点,就能得到项目收益,比如比较火的“光伏宝”,就是依靠它背后强大的数据库。(从电站设计到发电量、收益预测,感觉其功能十分强大!)2)如果你选的场址附近有已经建成的电站,而你人缘又比较好,就可以去打听一下电站的实测资源数据。

  2、可行性研究阶段

  通过上一步的判断,基本决定要在这里做,那就要进行扎实的资源分析了,也就是项目的可行性研究。按照规范,太阳能资源数据应该收集最近气象站30年的各月辐射量、日照时数数据和项目场址1年的实测辐射量数据(气象站和场址要有1年同期数据)。虽说太阳能资源的局地变化少,但我一直认为准确的现场观测数据是非常有必要的。一般认为,如果两地的气候条件基本相同(海拔、周边条件等),50km以内的数据都是可以用的。

  1)气象站的30年数据

  我国有辐射观测的气象站比较少,项目场址附近的气象站,往往没有辐射观测数据。在这种情况下,一般采用“气候学方法推算”的方法。一般,日照时数或日照百分率是每个气象站都有的监测数据。因此,就可以利用两地的日照百分率、天文总辐射量进行推算。

  我国的太阳能辐射数据一共有三个数据库: CMA太阳辐射数据库1(实测数据),CWERA太阳能资源评估数据库2(气候学方法推算),CWERA太阳能资源评估数据库3(卫星数据)。因此,如果你附近的气象站没有实测数据,也可以获得利用“气候学方法推算”得到的数据。

  2)场址实测数据

  场址实测数据就必须依靠业主自己观测了。我拿到过很多实测的数据,但很少有准确的,跟实际数值差距很大。我跟一些专家认真的讨论过这个问题,觉得现场实测数据不准,主要是有3个原因:

  仪器质量问题。这个问题就不展开说了。

  未进行标定。测光设备在使用前,最好多国家气象局做一个标定,否则结果有可能会整体漂移。

  维护不善。气象站的仪器是每天都有专业人员维护的。我看的几个现场观测设备,都在荒山野岭,没人去维护。

  二、每项数据的意义与作用

  收集这么多的数据,我们怎么用呢?

  1、30年的总辐射量数据

  总辐射数据是最根本的资源数据,也是我们计算发电量的基础。一般我们会关注四个指标:

  1)长期变化趋势。光伏电站运营期是25年,业主必须知道当地的太阳能资源长期来看是什么变化趋势。

  计算30年、20年、10年的平均值,

  若基本相同,则当地资源就比较稳定,可用30年的数据来计算;若下降趋势明显,则用最近10年的数据计算可能更准确。

  2)年际稳定度。我一般会算一下相对偏差。太阳能资源是分大小年的,而预测的发电量是一个平均值。业主需要了解,项目年发电量的实际值和预测值可能在一个多大的区间内变化。

  3)数值大小。在特定的地点,数值大,发电量大;数值小,发电量小。

  4)年内稳定度。最小月份与最大月份的比值。通过这个数值,可以判断太阳能资源在一年之内的变化幅度。

  2、直射比

  直射比应该是一个非常重要的参数,但由于只有一级站才有直接辐射观测数据,所以这个参数总是被忽略。

  光伏发电主要靠直接辐射。同样的辐射量,直射比大的肯定发电量会相对较多。我们固定式支架的倾角,就是根据全年太阳光的入射角设计的。直射比高的地方,方阵倾角会大一些;直射比低的地方,方阵倾角会小一些。

  3、30年的日照时数数据

  1)反映当地的太阳能资源情况。辐射量=日照时间×辐照度。所以日照时间长的地方,太阳能资源会相对较好。

  2)进行气候学方法推算。根据当地的经纬度,可以计算出场址的“天文辐射量”、“可照时数”;据实测的日照时数和可照时数,获得日照百分率;利用参考站,算出a、b系数。这样,就可以进行辐射量的推算了!

  3)设计。虽然冬至日才是日照时间最短的一天,但如果当地12月份的平均日照时间为7小时,你设计时考虑保证6小时不遮挡,似乎就有点说不过去了。

  4、现场实测1年数据

  只有在现场自己测了数据,并与气象站的同期和长期数据做了对比以后,资源分析工作才是扎实的,结果才会是最准确的,业主的心才是踏实的。

  5、其他气象数据

  温度、风速、冻土深度等,都是设计中重要的气象参数,在此不一一赘述。